CN106519475B - 一种钢板胚料的铣槽工艺 - Google Patents

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Abstract

本案公开了一种钢板胚料的铣槽工艺，通过使用铣槽机对钢板胚料进行铣削加工，所述铣槽机所使用的铣刀具有双层结构：基材层和外涂层；其中，所述基材层至少包括有苯乙烯‑丙烯共聚物和碳化硅纤维；所述外涂层至少包括有氧化铝、氧化钡、氧化锆、氧化硼和六硼化镧的组合。本案通过将铣槽加工与钝化处理进行有机整合，使得钢板在铣槽后即可进行喷涂加工，无需再进行钝化处理，既提高了生产效率，降低了生产成本，又有利于环保要求。

Description

一种钢板胚料的铣槽工艺
技术领域
本发明属于机加工领域，具体涉及一种钢板胚料的铣槽工艺。
背景技术
在现有技术中，当需要加工一款板材产品时，首先是铣槽加工，完成板材所需要的槽，随后采用清洗、钝化等工艺，最后是喷涂料，烘干，形成最终的产品。钝化的目的是为了增加涂料的附着力，增加涂层的结构稳定性。但钝化所用的钝化液是具有毒性的，对环境有污染，即便现在采用三价铬钝化液，但依然对环境有一定的伤害。钝化是一种材料表面处理工艺，而铣槽本身也可以算作是一种材料表面处理方式，因此，如果可以在铣槽的同时也能产生钝化或类似钝化的功效，那么就可以省去一步工艺，同时也符合环保趋势。
铣槽是指通过铣槽机上的铣刀将胚料切削成需要的槽。现有的铣刀大多都是由金刚石制成的，虽然材质坚硬，但成本高，功能单一，不具备表面修饰功能。
发明内容
针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种钢板胚料的铣槽工艺，其能够将铣槽加工与钝化处理进行有机整合，既提高了生产效率，降低了生产成本，又有利于环保要求。
为实现上述目的，本发明的技术方案概述如下：
一种钢板胚料的铣槽工艺，通过使用铣槽机对钢板胚料进行铣削加工，所述铣槽机所使用的铣刀具有双层结构：基材层和外涂层；其中，所述基材层至少包括有苯乙烯-丙烯共聚物和碳化硅纤维；所述外涂层至少包括有氧化铝、氧化钡、氧化锆、氧化硼和六硼化镧的组合；
其中，所述基材层包括以下材料：
苯乙烯-丙烯共聚物 100份；
碳化硅纤维 20-25份
其中，所述外涂层包括以下材料：
优选的是，所述的钢板胚料的铣槽工艺，其中，所述基材层还包括有4～8重量份的聚丙交酯。
优选的是，所述的钢板胚料的铣槽工艺，其中，所述外涂层还包括有2～3重量份的钛酸钙。
优选的是，所述的钢板胚料的铣槽工艺，其中，所述外涂层还包括有2～3重量份的牛骨粉。
优选的是，所述的钢板胚料的铣槽工艺，其中，所述外涂层还包括有2～3重量份的碳酸锶。
本发明的有益效果是：本案通过将铣槽加工与钝化处理进行有机整合，使得钢板在铣槽后即可进行喷涂加工，无需再进行钝化处理，既提高了生产效率，降低了生产成本，又有利于环保要求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本案提出一实施例的钢板胚料的铣槽工艺，通过使用铣槽机对钢板胚料进行铣削加工，铣槽机所使用的铣刀具有双层结构：基材层和外涂层；其中，基材层至少包括有苯乙烯-丙烯共聚物和碳化硅纤维；外涂层至少包括有氧化铝、氧化钡、氧化锆、氧化硼和六硼化镧的组合。
铣槽机是市售设备，其中所用铣刀是由金刚石制成的，金刚石表面无法进行镀层，通过对其表面进行修饰来产生复合功能，是不现实的。因此，需要对铣刀的基材进行改进。以苯乙烯-丙烯共聚物和碳化硅纤维共混得到的基材层具有高硬度和高强度的特点，并且最重要的是，它的表面具有可修饰性，可以喷涂或溅射一些金属陶瓷层或耐磨涂层，这些涂层可以帮助提高铣刀的切削能力；不仅如此，本案提出的以氧化铝、氧化钡、氧化锆、氧化硼和六硼化镧为组合的外涂层还具备对切削面的处理能力，这种处理能力可以被理解为是一种钝化处理，即被这种铣刀切削后的胚料可以直接涂布涂料，而不需要在涂布前进行钝化处理，铣刀外涂层在与胚料的打磨过程中，对胚料表面的结构产生了影响，使得胚料表面对待涂布的涂层具备了一定的附着力。铣刀外涂层在设计之初，就被设计为硬度适中，硬度不能太高，以使得外涂层在快速切削时，表面能产生部分损耗，而这些损耗的涂层留在了胚料表面，产生了类似封孔剂和钝化剂的功效，对胚料表面的粗糙度、化学可修饰性等产生影响。外涂层可通过电弧喷涂等方式涂覆于基材层上。基材层通过先将苯乙烯-丙烯共聚物热熔，再加入碳化硅纤维共混制得。
其中，以重量份为计，基材层包括以下材料：
苯乙烯-丙烯共聚物 100份；
碳化硅纤维 20-25份。
苯乙烯-丙烯共聚物可优选是无规共聚物，在聚丙烯的聚合条件下，将苯乙烯单体和丙烯单体按比例混合后聚合即可获得。本案对苯乙烯单体和丙烯单体两者的比例不作限定，因为实验发现，两种单体比例的差异对其在应用方面几乎没有影响。苯乙烯-丙烯共聚物的数均分子量也可不作限定，可优选在20000-100000g/mol之间。碳化硅纤维用于增加苯乙烯-丙烯共聚物的硬度和耐高温性。
其中，以重量份为计，外涂层包括以下材料：
氧化铝和氧化钡为主材，主要用于控制涂层的硬度；氧化锆用于调节涂层在切削时的剥落速度；氧化硼和六硼化镧用于提高涂层剥落后对胚料表面的封孔性能。
其中，基材层还优选包括有4～8重量份的聚丙交酯。聚丙交酯的数均分子量可不作限定，优选为20000-50000g/mol。聚丙交酯用于增加对复合陶瓷型涂层的附着力，以提高铣刀的结构稳定性。
其中，外涂层还优选包括有2～3重量份的钛酸钙。钛酸钙用于减小铣刀外涂层在切削时剥落的溅射半径，从而提高铣槽时铣刀对胚料的操作精度，增加对胚料表面处理时的均匀程度。
其中，外涂层还优选包括有2～3重量份的牛骨粉。牛骨粉用于增加胚料在铣槽后与后续涂料的结合强度。
其中，外涂层还优选包括有2～3重量份的碳酸锶。碳酸锶用于增加胚料在铣槽后与后续涂料的弯曲强度和韧性。
表1列出不同实施例的具体组成：
表1
表2列出不同对比例的具体组成：
表2
以1.2mm厚度的钢板(GB2517-81)为例，在其0.5m×1m的面积上进行铣槽加工，槽的长×宽×深＝1m×1cm×0.5mm。在采用本案方案铣槽后直接进行辊涂涂料，随后烘干，检测涂层的抗剥离强度(见表3)。涂料是聚氨酯涂层(S52-40型)。
表3
作为对比，表4列出采用普通金刚石铣刀加工后，不钝化直接辊涂涂料和经钝化液钝化后再辊涂涂料后所得涂层的抗剥离强度。同样以1.2mm厚度的钢板(GB2517-81)为例，在其0.5m×1m的面积上进行铣槽加工，槽的长×宽×深＝1m×1cm×0.5mm。涂料是聚氨酯涂层(S52-40型)。
表4
抗剥离强度N/m
不钝化所得涂层 1.77
钝化所得涂层 3.41
通过表3和表4可以看出，通过对现有铣刀的改进，使得用其铣槽后直接涂覆涂料后所得涂层的抗剥离强度已接近采用传统钝化后再涂覆涂料后所得涂层的抗剥离强度。当生产一些抗剥离强度要求不高的彩涂钢板时，本案提出的方案具有更高的生产效率和更低的生产成本。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (5)

1.一种钢板胚料的铣槽工艺，通过使用铣槽机对钢板胚料进行铣削加工，其特征在于，所述铣槽机所使用的铣刀具有双层结构：基材层和外涂层；其中，所述基材层至少包括有苯乙烯-丙烯共聚物和碳化硅纤维；所述外涂层至少包括有氧化铝、氧化钡、氧化锆、氧化硼和六硼化镧的组合；
其中，所述基材层包括以下材料：
苯乙烯-丙烯共聚物 100份；
碳化硅纤维 20-25份
其中，所述外涂层包括以下材料：
2.根据权利要求1所述的钢板胚料的铣槽工艺，其特征在于，所述基材层还包括有4～8重量份的聚丙交酯。
3.根据权利要求1所述的钢板胚料的铣槽工艺，其特征在于，所述外涂层还包括有2～3重量份的钛酸钙。
4.根据权利要求3所述的钢板胚料的铣槽工艺，其特征在于，所述外涂层还包括有2～3重量份的牛骨粉。
5.根据权利要求4所述的钢板胚料的铣槽工艺，其特征在于，所述外涂层还包括有2～3重量份的碳酸锶。
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